醉翁之意不在酒 “三维地籍”背后大棋局
本文将详细拆解政策，分析市场前景，并且分享“三维地籍”技术实现的福利。——关注“数字孪生城市”并设为星标，点击分享，在看，防止走散。
一石激起千层浪。7月7日，国务院公布《关于做好自由贸易试验区第六批改革试点经验复制推广工作的通知》。通知要求自然资源部负责推广“以三维地籍为核心的土地立体化管理模式”，主要内容包括：建立三维地籍管理系统，将三维地籍管理理念和技术方法纳入土地管理、开发建设和运营管理全过程，在土地立体化管理制度、政策、技术标准、信息平台、数据库等方面进行探索，以三维方式设定立体建设用地使用权。本文将从政策解读、市场分析和技术实现等三个方面作独家的深度解读。
一、政策解读：一念既出，万山无阻。
（一）坚持城建一盘棋，立体化开发协同有序。
据了解，国务院公开在全国范围内力推三维系统建设工作，在自然资源领域内尚属首次。人口的聚集和城市的建设使城市内形成许多复杂的三维空间，如跨街建筑、地上下一体化设施等。面对集约化土地利用和城市空间管理的需求，三维地籍应运而生。
纵向异质性。土地的立体化开发不可避免地会带来权属空间复杂等布局管理问题，如垂直方向上产权主体的多元化，即地表、地上、地下空间分层开发并分属不同权利人，就容易引发土地空间权属纠纷。
作为我国改革试点的前沿阵地，又具备“深港合作区+自贸试验区+保税港区”的“三区”叠加优势，深圳前海蛇口自贸片区在三维地籍的研发和运用上再次走在全国乃至世界前列。通过三维地籍的管理理念和技术手段来推动土地的立体化管理，亦是前海片区在土地管理方面进行的重大探索和有效尝试。
（二）建成统一大市场，促进规模市场换技术。
铁总长袖善舞的掌故人尽皆知。在高铁市场换技术的过程中，权谋机变虽然让人眼花缭乱，但真正的核心是国家层面的总体意识，一个出口谈判，对方几家公司互相竞争，“二桃杀三士”最终成功。中国作为一个后发工业国家，在技术上的积累不足，多个行业都处于落后状态，技术引进是很多行业必须要做的。“三维地籍”相关产业链涉及的门类极多，如GIS、BIM、数字孪生等，有各种看得见的和看不见的壁垒，软件国产化率不高，想靠单纯自由竞争实现赶超十分困难。
在土地管理层面引入三维地籍手段对解决立体化开发带来的权属空间问题具有重要作用。近年来以三维地籍为核心的土地空间立体化使用管理问题更是成为各国及地区的研究热点。今年政策敲定由自然资源部统一在全国全面推广，客观上形成了全国统一大市场。自然资源部要搞市场换技术，就要统一口径，统一市场，整个中国市场一个出口谈判，避免各个地区、厂家各自为战。
核心技术各国都是当核心机密在保护着，轻易不给你，除非你出的价码足够高。没有统一市场，一家外资企业，可以挑选多个合作方，中国各个地区自己恶性竞争，自然没有主动权，容易被外企各个击破。
（三）土地管理一体化，基建金融货币化加速。
地下空间产权明晰促进地下空间货币化，促进供给侧改革，开启城市“美颜”模式。从提高供给质量出发，用改革的办法推进结构调整，扩大有效供给，更好满足广大人民群众的需要，促进经济社会持续健康发展。
管线蛛网
以综合管廊为例，在商品化阶段，是有能力且有意愿的城市才会建设综合管廊。大部分城市有意愿的需求，由于购买力不够而无法购买。在货币化阶段，随着“地下管廊”金融市场的发展，有意愿的城市通过借贷获得购买力，满足市民对美好生活的需求。
满足需求，开启城市美颜模式。
在广东自贸试验区前海蛇口片区，综合管廊项目就是国内首个以三维方式设定建设用地使用权的项目。这个项目率先实现三维空间精细化管理，为推进基础设施不动产权统一登记、明晰权属空间界限、探索市场化管理运营奠定了基础。
二、市场前景预测，亿万市场。
本文根据“三维地籍”一体化思想将市场分为四类：地理信息系统、地表实景模型、地质实体模型和工程实体模型，而不是按传统“地上、地表、地下”划分。
（一）地理信息系统
地理信息系统应简单易用，适用于敏捷开发，快速迭代；提供完整的移动端开发包，支持 Android、IOS；支持 B/S 和 C/S 开发架构及混合架构，可以快速无缝对接已有业务平台。或市场换技术，或自主研发，任君选择。
（二）地表实景模型
地表实景模型，未来将发展为地表实体模型，这里不过多赘述。地表实景模型主要由三维地形地貌模型（DEM、DOM）、实景三维模型。
主要采集手段为：卫星遥感、机载激光雷达、无人机航测。
市场引爆点为机载激光雷达和无人机航测。笔者判断的依据是2019年启动“十四五”基础测绘规划编制工作，推动在国家测绘基准体系建设与精化、实景三维中国建设、海洋测绘、内陆水下测绘等方向凝练形成大项目、大工程。自然资源部国土测绘司司长武文忠在WGDC 2019大会上，对“实景三维中国”做了进一步阐明。他指出，“实景三维中国”所说的“三维”分地形级、城市级、部件级三个层级。他强调，从国家层面来看，“实景三维中国”要解决地形级三维和部分城市级三维，部件级三维要由社会资金解决。
政策前后呼应了，都是自然资源部作为主体实施，“实景三维中国”的确是一盘大棋，一篇大文章。
（三）地质实体模型
地质模型在城市里并不适用。这里提出的地质实体模型是指与工程实体模型周边一定范围的地质实体模型。规划勘察资料和地块详勘资料分两个阶段建立地质数据库和地质三维模型，并在施工期分区块进行模型动态更新。这块蛋糕固然是由地质勘察企业吃了。结合前些日子的企业资质大规模合并，读者可以关注一下。
（四）工程实体模型
建模内容包括市政道路、天桥、景观桥、空中步道、水环境、景观、地下车行环路、地铁区间、地下步行通道、市政管网、地下空间设施模型等。（图为韩国图例）
数据采集手段主要是根据设计图纸和激光扫描。
建模方式主要为CAD、3dsMAX、BIM等手段。
市场引爆点：BIM竣工模型成为必须，往上溯源，多数项目BIM全过程应用成为必须。为什么下这个判断呢？笔者注意到深圳前海通过无人机倾斜摄影、BIM三维建模等建立起整个前海片区“BIM＋GIS（Geographic Information System 地理信息系统）一体化电子沙盘”。三维地籍在深圳前海成功实践，为BIM的推进也起到了提纲挈领的作用。目前BIM或CIM这块市场比较复杂，分布在住建部、交通部、自然资源部等，分别是住建部的CIM，交通部的GIS+BIM，自然资源部的多规合一、BIM报建和新增“三维地籍”，读者可以关注这些方面的最新消息。
三、“三维地籍”的技术实现
2001年国际测量师协会成立三维地籍工作组，时至今日，技术拼图基本形成。目前贸易战大背景下，时间窗口很紧，任务很重，笔者认为除了用好自身核心技术外，市场换取外国核心技术会是不错的选择，这是国家和企业应该抓住的机会。市场换技术的名单主要就是BIM建模类，中国的PKPM软件与之还没有代差，应积极争取换过来（奈何自然资源部管不着建研院），CAD和3dsMAX软件短期也研发不出来，不赘述。
本文主要阐述国内已经实现的核心技术，主要是数据采集、数据处理和系统承载，作为读者福利。
二维地籍技术路线 
三维地籍技术路线
（一）数据快速采集
笔者搜集了全国范围内的公开资料，目前实景三维做得比较突出的有重庆、广州、上海、深圳等地。以广州为例，广州市 2015-2017 年度高分辨率航空摄影测量项目是国内目前最大的城市级高精度倾斜航空摄影测量单体建模项目，建模面积1975.02 平方公里。项目初期业务单位组织国内主要软件开发商在广州市超算中心进行了专业测评，综合考虑生产效率及成果质量等诸多因素，最终选定 PhotoMesh 产品作为唯一生产软件。项目组用快速完成了轻量级数据生产中心（35 台生产节点）搭建，并在 4 个月内完成了对 140TB 航飞数据的后处理及三维建模任务，成果通过了客户、监理以及质监站的多重精度验证。广州项目验证了 PhotoMesh 产品性能可以满足大型城市级倾斜摄影项目对数据生产效率及数据成果精度的双重要求。
（二）数据语义化处理
实景三维语义数据是利用性能互补的倾斜航空摄影数据、机载/地面LiDAR数据等多模态多尺度遥感数据，集合了倾斜实景三维模型的逼真三维立体效果的，又可索引如宏观经济、人口、金融信贷、能源、水利、环保、农业、林业、气象等自然资源信息的城市描述信息的单体语义化模型数据，它是基于空间知识图谱的语义实景三维数据模型，利用深度学习技术，自动对实景三维检测、分割、跟踪矢量、挂接属性入库，实景三维语义数据可将物理世界中多源异构和多模态的空间大数据组织形成复杂庞大的数据语义网络，使得计算机可以灵活的识别语义模型，解决跨领域的自然资源数据在几何位置、属性语义、逻辑等方面的相似性、不一致性问题。
地表实景模型要利用计算做到语义化。实景三维语义模型是是真正的物理单体化模型。可实现的单体操作和对象化操作，与业务管理系统的对接。
与地形叠加的物理单体化模型
目前的实景三维数据是一种非结构化全要素三维数据，基于此类数据的模型重建方法存在缺少语义信息，建模方法不灵活，几何细节不精细等问题。因此，突破影像与点云目标的自动识别与语义化，实现海量三维数据模型的一体化构建，解决真三维精细场景模型的空间分析等难题，自动赋予三维实景模型丰富的语义和拓扑信息，才能使其数据结构能够被计算机解析，从而实现自动分析判断，满足信息查询、分析和空间数据挖掘等方面的需求。
这项技术是泰瑞数创的核心技术。
（三）系统承载及其他
三维地籍涉及了海量数据。笔者另外搜集了一些大容量承载平台案例，并且与“三维地籍”的技术相通性极强，算是读者福利。
分层分户室外室内的分层分户结构三维语义模型提取。
韩国图例
大棋局，要有大决心。
虽千万人，吾往矣。
一念既出，万山无阻。
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